太阳系40亿年前曾有三个地球，如今只剩一个，那两个去了哪里？

40亿年前，太阳系里可能不止地球一颗"宜居行星"，金星有过海洋，火星也曾温暖湿润。三颗本可能孕育生命的星球，为何最终只剩地球独自繁荣？

金星：从"姐妹星球"到炼狱的坠落

今天的金星是太阳系里最接近地狱的地方。表面温度高达465℃，足以熔化铅块；大气压相当于地球深海900米处的压力；浓硫酸组成的云层遮天蔽日，永远看不见星空。

但在40亿年前，这颗星球很可能完全是另一副模样。

2019年，NASA戈达德太空研究所的一项气候模拟研究指出：早期金星可能拥有过持续约20亿年的浅海洋，表面温度维持在20℃到50℃之间，这几乎就是地球热带海洋的温度区间。

研究团队发现，如果金星早期自转速度足够慢（接近今天的243地球日），其大气环流会自发形成一种"昼半球云层屏蔽"机制，将太阳辐射反射回太空，有效控制表面温度。

换句话说，金星曾经有可能是一颗蓝色星球。

那它是怎么"失控"的？

关键是失控温室效应。大约7亿年前，金星内部发生了一系列剧烈的火山活动。2023年发表在《自然·地球科学》上的研究认为，这次火山事件规模可能堪比地球历史上的"大火成岩省"喷发，但烈度更高、持续更久。

巨量的二氧化碳和二氧化硫被喷入大气层，在最初阶段确实曾短暂降温（硫酸气溶胶反射阳光），但随着硫化物沉降，二氧化碳主导的温室效应开始压倒一切。

当温度升高到某个临界点，海洋开始大规模蒸发。水蒸气本身是比二氧化碳更强的温室气体，它会进一步加热大气；更高的温度又导致更多海水蒸发……

这个正反馈一旦启动，几乎没有刹车可踩。最终，金星的海洋完全蒸发进入大气层，高空的水蒸气被太阳紫外线分解成氢和氧，氢原子轻得抓不住，逐渐逃逸到太空。水，就这样被永久性地"丢失"了。

今天，金星大气中的水含量不到地球海洋总质量的十万分之一。

这并非一夜之间发生的事，整个过程可能持续了数亿年。但从宇宙的时间尺度看，一眨眼的功夫，一颗潜在的宜居行星就变成了生命禁区。

科学家管这叫"金星综合征"，一颗离恒星略近一点的行星，可能就会踏上这条不归路。而让人后背发凉的是，地球并没有对这条路完全免疫。我们与金星的距离只有4100万公里，而地球与太阳的距离是1.5亿公里，仅仅靠着这"几千万公里的运气"，我们暂时待在了安全区。

火星：一颗"被扒光外衣"的星球

如果说金星是"热死"的，那火星的悲剧则恰恰相反，它被"冻死"了，而且是因为穿不住衣服。

火星今天的大气层极其稀薄，气压只有地球的0.6%。这意味着什么呢？在火星表面，液态水无法稳定存在，不是因为太冷，而是因为气压太低，水会直接从固态升华为气态，跳过液态阶段。这颗星球变成了一个巨大的干燥冻土层。

但火星并非一开始就是这样。

NASA的"好奇号"和"毅力号"火星车在过去十年里，一点一点拼凑出了火星的过去。2015年，好奇号在盖尔陨石坑发现了古代河床和三角洲沉积结构，证明至少在36亿年前，这里曾有持续流动的液态水。

2021年，毅力号更是在杰泽罗陨石坑发现了一个古老的河流三角洲遗迹，那里的岩石层理清晰可辨，和地球上河口沉积物的形态几乎一模一样。

更有意思的是矿物证据。2022年，一项基于火星轨道探测器光谱数据的研究在《科学》杂志发表，研究者发现火星南部高地广泛分布着碳酸盐矿物和黏土矿物，这些东西只能在液态水与大气二氧化碳长期相互作用下形成。

数据显示，早期火星大气层的二氧化碳含量可能是今天的200倍以上，气压或许曾接近1个地球大气压，表面温度也可能维持在0℃以上。

这说明，那颗温暖湿润的火星，曾经真实存在过。

那这层"保暖外套"是怎么丢的？答案藏在火星的内核里。

地球有一个持续运转的液态铁质外核，它的对流运动产生强大的全球磁场，这个磁场是我们的"金钟罩"，能够偏转来自太阳的高能带电粒子流（太阳风）。没有它，地球大气层早就被一点点"吹"走了。

但火星不一样。它太小了。

火星质量只有地球的10.7%，这意味着它的内部冷却速度远快于地球。大约40亿年前，火星的核心就已经大部分凝固，全球性磁场随之消失。

2015年，NASA的MAVEN探测器（火星大气与挥发物演化任务）给出了直接证据：它在轨道上实时测量了太阳风剥蚀火星大气层的速度——大约每秒损失100克气体分子。这听起来不多，但累积38亿年，火星丢失了原始大气层的绝大部分。

研究团队估算，早期火星可能曾拥有相当于今天6.5米全球等效深度的水量（如果平铺在整个火星表面，厚度6.5米）。这些水和二氧化碳要么被埋进了地下冰层，要么直接逃逸到了太空。

有一个细节特别值得琢磨：如果火星当初再大一点，比如有地球质量的三分之一而不是十分之一，它的内核可能就能多撑几十亿年，磁场不会这么早消失，大气层或许能保住，海洋可能至今仍在流动。

但宇宙没有给它这个机会。它在原行星盘里吸积物质的时间窗口太短了，木星形成得太快、太早，扰乱了火星轨道附近的物质供应，有理论认为，正是木星的引力"抢走"了本该属于火星的建筑材料。

火星的悲剧，或许从它出生那一刻就已注定。

为什么偏偏是地球活了下来？

回过头看，地球似乎每一步都踩在刀刃上，却又每一次都恰好跳对了舞步。

首先是距离。地球与太阳的平均距离是1.5亿公里，恰好位于"宜居带"的中段，水可以稳定以液态存在，既不会像金星那样被蒸干，也不会像火星那样被冻硬。

但光有距离是不够的，地球还要"留得住"自己的大气层。这里起关键作用的是两个东西：质量和磁场。

地球质量是火星的9倍，足够的引力能抓紧大气层。更重要的是，地球的核心至今仍在对流，液态铁质外核的运动产生了一个持续更新的全球磁场，磁场强度大约在25到65微特斯拉之间。

这个场强足以把太阳风偏转开去，划出一个称为"磁层"的保护区。每当太阳发生剧烈的日冕物质抛射（CME），那些携带数十亿吨高能粒子的等离子云会以每秒数百到数千公里的速度冲向地球，但绝大多数都被磁层挡在外面。

NASA在2012年和2017年观测到的几次强烈CME事件显示，如果没有地球磁场，这些高能粒子会直接撞击大气层上层，逐步剥离气体分子，这正是今天火星正在经历的命运。

还有一个常常被忽略的因素：板块构造。

地球是太阳系已知唯一一颗拥有持续活跃板块构造的行星。这个系统的作用远不止造山、造海。它还是一个巨大的"碳回收机"。大气中的二氧化碳溶解在雨水里，形成弱酸，侵蚀岩石（硅酸盐风化），把碳带入海洋沉积。

这些碳酸盐矿物随板块运动被"俯冲"进地幔，然后通过火山喷发重新释放回大气层。这个循环，科学家管它叫"碳-硅酸盐循环"，就像一个自动调温器：大气里二氧化碳太多，温度升高，风化和碳封存加快，碳减少；二氧化碳太少，温度下降，风化减慢，火山释放又把碳补回来。

金星没有板块构造（它的地壳似乎是一整块"停滞盖层"），二氧化碳只出不进，最终塞满了整个大气层。火星太小，板块构造可能早期有过，但很快就停止了，内部能量耗散太快，地壳"死"掉了。

再想想月球。月球的存在帮助稳定了地球的自转轴倾斜角，使它在22.1°到24.5°之间小幅摆动，而不是像火星那样自转轴曾剧烈变化到60°甚至更高（火星没有大卫星来稳定它）。

自转轴稳定意味着气候带稳定，四季变化周期可预测，极端气候事件频率更低。2018年发表在《天体物理学杂志》上的一项模拟研究表明，如果地球没有月球，自转轴可能在混沌中剧烈漂移，气候会变得极度不稳定，这对复杂生命的演化极为不利。

把这些因素叠起来看，地球的"幸存"几乎是一连串小概率事件的结果：质量刚刚好，位置刚刚好，核心对流刚好能撑到现在，月球刚好形成在轨道上，板块刚好一直在动……

这让人很难不问一句：宇宙里还有多少颗行星，在某一个环节上走错了一步，就变成了另一个金星或火星？

三颗"地球"的命运告诉我们什么？

回望40亿年前，太阳系的宜居带里曾同时站着三颗选手。金星起步不错，但离太阳太近，留不住水；火星个头太小，内核冷得太快，磁场一失，大气层被吹散；地球介于两者之间，靠着一点点体积优势和一点点位置运气，撑过了几十亿年的岁月。

今天，我们向金星发探测器，想知道它到底曾经有没有过海洋，2021年NASA批准了DAVINCI+和VERITAS两项金星探测任务，计划在2030年代给出答案。

我们向火星发漫游车，想知道它到底有没有来得及孕育过生命，目前毅力号正在收集岩石样本，等待未来的取样返回任务带它们回地球做生命痕迹分析。

我们不仅仅是在研究两颗行星的历史。我们是在照镜子。

三颗本可孕育生命的星球，最后只有一颗撑到了今天。这并非理所当然，而是一场没有彩排的宇宙幸存者游戏。我们脚下这颗蓝色星球，只是三张彩票里唯一中了的那一张。